JP2003508228A - 鋳造ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 薄いストリップの鋳造設備、とりわけ、鋼製の薄いストリップの連続鋳造に用いられ、概ね、円筒ないし円柱状のコア１と、外側に少なくとも一層のコーティング５が必要に応じて設けられている銅ないしは銅合金からなる外套部２と、内部冷却部４と、該鋳造ローラの外側の輪郭を、その端面側終端部７において調整する調整手段８，１７，２０とを備えている鋳造ロールにおいて、簡易な構成による手段を用いて、熱によって引き起こされる凸状の中高面を補正するため、前記調整手段は、該鋳造ローラのそれぞれの端面側終端部に、該鋳造ローラの長手方向に位置調整可能とされた支持円板１７を有し、この支持円板１７は、該支持円板１７を半径方向に取り囲むとともに、それぞれ外套部２の端面側終端部の内面側からこの外套部２に当接しているリング８に係合され、このリング８は、該鋳造ローラの長手方向における動きが拘束されてコア１に取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、薄いストリップの鋳造設備、とりわけ、鋼製の薄いストリップの連
続鋳造に用いられ、概ね、円筒ないし円柱状のコアと、外側に少なくとも一層の
コーティングが随意設けられている銅ないしは銅合金からなる外套部と、内部冷
却部と、鋳造ロールの輪郭を端面側終端部にて調整する手段とを備えている鋳造
ロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の鋳造ローラは、例えば、欧州特許第 0 664 173 号公開公報より知ら
れている。この種の鋳造ローラは、例えば鋼といった溶解しにくい金属の連続鋳
造に用いられている。ここで、この種の二つの鋳造ローラが互いに平行に配置さ
れ、それぞれの軸線周りに互いに逆方向の回転が引き起こされる。金属溶解物は
、これらの鋳造ローラの間に境界が定められるスリットに注ぎ込まれ、内部冷却
システムが設けられた鋳造ローラの表面と接触し、上記スリットを通過する際に
冷却され、固化される。これにより、金属は、概ね固化されたストリップとなっ
て鋳造スリットから出てくる。ストリップの厚さは、鋳造スリットの幅によって
、また、ストリップの幅は、鋳造スリットの長さによって決定され、この鋳造ス
リットは、その終端側で、鋳造ローラの端面に当接された密閉面によって仕切ら
れている。

【０００３】 この場合、鋳造ローラの表面の湾曲の問題、すなわち、所望される厳格な円柱
形状、ないしは僅かにキャンバリングされた形状から鋳造ローラの表面の形状が
ずれるという問題が生じる。この問題は、熱的に高い負荷が加えられる鋳造ロー
ラの外套部の熱的条件による変形に起因する。

【０００４】 連続鋳造において生じてくるローラの凸状の中高面を抑えたり、あるいはロー
ラのキャンバを制御したりすることは知られており（特開昭 60-27446 号公開公
報）、鋳造ローラ内には、円錐状にテーパが形成されたピストンが設けられてい
る。この円錐状にテーパが設けられたピストンは、鋳造ローラの対向する端部内
にそれぞれ設けられたピストン摺動空間内に進退自在に挿入されており、これに
より、この円錐状にテーパが設けられたピストンを軸方向にずらすことで、円錐
状にテーパが設けられたピストンによる楔の働きで鋳造ローラの外周面が変形さ
れるようになっている。しかしながらこのとき、鋳造ローラの長手方向に異なる
位置でのピストン摺動空間内における位置調整次第で、鋳造ローラ、すなわち鋳
造ローラ上の外套部にピストンによって力が及ぼされることが避けられない。こ
のため、正確なローラのキャンバの補正は、仮にそれが可能だったとしても、非
常な困難を伴ってのみ可能である。

【０００５】 薄いストリップを鋳造する際の固化工程において生じる大きい特殊な熱流によ
って、特に鋳造ローラの端面側終端部がとりわけ熱的に酷使（膨張ならびに応力
）され、これにより、鋳造ストリップの中央部においてよりもストリップの厚さ
がより厚くなる。ストリップは、必要とされる凹型の断面形状の代わりに、局所
的に極端な凸型に形成された断面形状を有している。予め補正しておくことによ
って、例えば、鋳造ローラの断面形状を凹型に形成することによって、この問題
を解消する試みがこれまでになされてはきている。しかし、この試みは、全体的
に設定されたストリップ厚さ、鋳造速度、浴面の高さ、及び、鋼の性状や溶解温
度等といった固化や熱除去に影響を与える複数のパラメータに依存していること
が原因となって、これまでのところ限られた効果しかもたらされなかった。

【０００６】 冒頭に引用した欧州特許第 0 664 173 号公開公報より、コアにおいて環状で
中空に形成された支持体により鋳造ローラの外套部の端面側終端部を支持すると
ともに、この環状の中空体の空洞を通して高温の水を供給し、これにより、所定
の熱膨張が外套部に伝達されて、この外套部を所望の形状に変形するようにする
ことが知られている。しかしながら、この種の構成とすることにより、なんとい
っても二つの異なる水循環径路、つまり、一つは熱的な所定の変形を補正するた
めの高温水の循環径路、そして一つは、固化する金属から放出される熱の熱除去
を行なうための冷却水の循環径路、の二つが必要になるので、鋳造ローラを形成
するのに多くの手間がかかってしまう。この種の鋳造ローラは、相応に高価なも
のになり、製鋼所での荒っぽい鋳造作業に対しては多分にリスクをはらんだもの
となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

本発明は、上記の欠点と困難を解消することを目的とし、構成上簡単な手段を
用いて熱的な中高面形状を低減ないしは完全に補正することのできる冒頭に記載
された類の鋳造ローラを提供することを課題とする。とりわけ、鋳造ローラは、
連続運転に対して十分頑丈で、しかも、簡単な操作が保証されるものでなければ
ならない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本課題は、冒頭に記載された類の鋳造ローラにおいて、調整手段が、該鋳造ロ
ーラのそれぞれの端面側終端部に、該鋳造ローラの長手方向に位置調整可能とさ
れた支持円板を有し、この支持円板は、該支持円板を半径方向に取り囲むととも
に、それぞれ外套部の端面側終端部の内面側からこの外套部に当接しているリン
グに係合され、リングは、該鋳造ローラの長手方向における動きが拘束されてコ
アに取り付けられることによって解決される。

【０００９】 支持円板は、それ自身、鋳造ローラに関する米国特許第 5,613,546 号明細書
から周知であるが、この従来の支持円板は、鋳造ローラの外套部に直に係合し、
熱による凸状の中高面を補正するためではなく、むしろ、外套部をコアに対して
中心に位置させるためのものである。

【００１０】 好ましい実施形態によれば、リング（８）は、シール部材によって、外套部に
対してだけでなく、コアに対しても密閉されている。これにより、鋳造ローラの
内部冷却部の完全な密閉性が保証される。このような密閉性は、例えば、特願昭
60-27446 公開公報による構成においては自明ではない。この従来の構成の場合
、円錐状にテーパが設けられたピストンがコア内に設けられており、外套部のた
めの冷却システムの外側を取り囲んでいる。このため、ピストンを用いた外套部
の拡張によって、外套部の内部冷却部用の供給路と排出路とがずらされてしまう
。

【００１１】 上記支持円板は、外側の周面に円錐台面が設けられ、この円錐台面は、上記リ
ングの内側の周面においてこのリングに設けられた逆向きに対向する円錐台面に
当接していることが好ましい。

【００１２】 簡単な構成で製造することのできる、操作の確実な実施形態は、支持円板を該
鋳造ローラの長手方向に位置調整するための、該支持円板の外周付近に配設され
る複数のボルトを備え、支持円板は、これらのボルトによってコアに対して位置
調整可能とされ、このとき、好ましくは、これらのボルトは、コアに設けられた
複数の止まり穴に螺合されていることを特徴としている。 ここで、支持円板の調整は、鋳造開始前に行なわれる。

【００１３】 さらなる好適な実施形態は、支持円板は、コアに対し、該鋳造ローラの長手方
向にナットによって位置調整可能とされていることを特徴としている。

【００１４】 ストリップの鋳造時の調整を行なうことができるように、他の好ましい実施形
態によれば、支持円板は、コアに対し、該鋳造ローラの長手方向に液圧を用いて
位置調整可能とされている。

【００１５】 好適には、リングは、該鋳造ローラの長手方向に、端面の部分から該鋳造ロー
ラの中央に向かって、最大７５ｍｍ、好ましくは５０ｍｍ、とりわけ３５ｍｍま
で突出している。

【００１６】 外套部は、リングと接触しているその端面側終端部において５０ｍｍ以下の厚
さを有していることが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】

以下、図面を参照しながら、本発明を実施形態に基づき詳述する。図１は、鋳
造ローラを軸方向の横断面で示す図である。

【００１８】 符号１は、鋳造ローラのコアを構成する鋼製のドラムを示す。鋼製ドラム１す
なわちコア１には、冷却剤を軸方向に供給かつ排出することができるように、い
くつかのポートが設けられている。このコア１は、その外側に、銅ないしは銅合
金からなる外套部２が外嵌されている。この外套部の厚さ３は、４０〜４５ｍｍ
とされている。外套部２は、その内側に、内部を冷却剤が流れる複数の冷却剤路
４を有しており、これにより、外套部２を介して集中的に熱を除去できるように
なっている。

【００１９】 鋳造ローラの長さは約１〜２ｍとされている。本実施形態において、鋳造ロー
ラは、好ましくは１１００〜１６００ｍｍの長さを有して形成されている。

【００２０】 上記外套部には、その外側に、ニッケルもしくはクロム層５が設けられている
。この層５は、端面６上にも延長されている。外套部２の端面側終端部７は、鋼
製のドラム、すなわちコア１から鋳造ローラの長手方向に突出し、具体的には、
最大７５ｍｍ程度まで、好ましくは５０ｍｍを超えない程度に突出している。こ
の突出した部分７において、リング８が外套部２に内側から当接している。ここ
で、このリング８の外周面９と外套部２との間には、シール部材１０が設けられ
、リング８の外周溝部１１に挿入されている。

【００２１】 さらに、リング８は、鋳造ロールの軸線方向にボルト１２を用いてコア１に固
定され、リング８の内側の側面１５上の環状溝部１４に挿入された別のシール部
材１３によって、コア１に対して密閉され、これにより、コア１を介して外套部
２の冷却剤路４へ流れて再びコア１へと戻る冷却剤が鋳造ロールから漏れないよ
うになっている。

【００２２】 回転軸線に向けられたリング８の内周面１６は、円錐台状の形状とされ、鋳造
ロールの中心方向に向けてテーパが付けられている。この円錐台面１６に、外周
面１８を有する環状の支持円板１７が当接されている。この外周面１８もまた、
円錐台形状に形成され、より具体的には、リング８の円錐台面１６と全く正反対
に形成されている。この支持円板１７は、図示された実施形態においては、コア
１の複数の止まり穴１９に螺合された複数のボルト２０によって、鋳造ローラの
軸線方向に位置調整可能とされており、これにより、所望される程度にリング８
が拡径され、そして同時に外套部２の端面側終端部７が拡径されるようになって
いる。ボルト２０は、支持円板１７が曲がったり凸凹にならないように、環状の
支持円板１７の外周付近に設けられている。

【００２３】 ここで述べられ、示された構成から直ちに分かるように、支持円板１７がずら
され、あるいは位置調整されると、この支持円板１７に当接しているリング８が
コア１に対する軸線方向を変えることなく、ただ拡径されることになる。半径方
向もしくは周方向においてリング８を確実に拡張すなわち膨張させるため、コア
１にリング８を固定するボルト２０は、コア１とリング８との間の密閉性が保た
れる程度に、しかしそれでも、より大きな力が働けば、コア１の外側の端面に当
接するリング８の内側の側面１５を滑らせることができる程度に締められる。

【００２４】 本発明による際立った長所は、予定の、及び／又は現在の鋳込みの条件ないし
固化条件に鑑みて、鋳造ローラ母線の形を調整することが可能となる点にある。
これにより、旋削や研削といった手間のかかる機械加工工程を要することなく、
その都度、好適な、あるいは、なお許容できるようなストリップ厚さの断面形状
を端部において形成することができるようになる。このことは、外套部２上のク
ロム層といった硬くて薄い表面コーティング５を用いる場合には、とりわけ有利
である。というのも、機械加工によって形状を調整すると、外套部２を新たにコ
ーティングしなければならなくなるだろうからである。機械加工によって形状を
調整する場合には、さらに、必要となる鋳造ローラの交換を行えるようにするの
に、設備を停止する時間が要ることになるであろう。さらに、複数の鋳造ローラ
の対の在庫が必要となろう。本発明によれば、投資する金額や保管費用が安くな
り、さらに、設備の停止時間を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 鋳造ローラを軸方向の横断面で示す図である。

【符号の説明】

１・・・コア ２・・・外套部 ５・・・コーティング ７・・・端面側終端部 ８・・・リング １０，１３・・・シール部材 １７・・・支持円板 １８・・・円錐台面 １９・・・止まり穴 ２０・・・ボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ライター オーストリア・Ａ−4810・グムンデン・リ ンデンシュトラーセ・12 (72)発明者 ギュンター・シュタウディンガー オーストリア・Ａ−4810・グムンデン・ブ ルーマウアーヴェーク・７ Ｆターム(参考） 4E004 DA11 DA13 QA03 QA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄いストリップの鋳造設備、とりわけ、鋼製の薄いストリッ
   プの連続鋳造に用いられ、概ね、円筒ないし円柱状のコア（１）と、外側に少な
   くとも一層のコーティング（５）が必要に応じて設けられている銅ないしは銅合
   金からなる外套部（２）と、内部冷却部（４）と、外側の輪郭を端面側終端部（
   ７）において調整する調整手段（８，１７，２０）とを備えている鋳造ロールに
   おいて、 前記調整手段は、該鋳造ローラのそれぞれの前記端面側終端部に、該鋳造ロー
   ラの長手方向に位置調整可能とされた支持円板（１７）を有し、この支持円板（
   １７）は、該支持円板（１７）を半径方向に取り囲むとともに、それぞれ前記外
   套部（２）の端面側終端部の内面側から前記外套部（２）に当接しているリング
   （８）に係合され、前記リング（８）は、該鋳造ローラの長手方向における動き
   が拘束されて前記コア（１）に取り付けられていることを特徴とする鋳造ローラ
   。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の鋳造ローラにおいて、 前記リング（８）は、前記外套部（２）に対してと同様に前記コア（１）に対
   してもシール部材（１０，１３）によって密閉されていることを特徴とする鋳造
   ローラ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の鋳造ローラにおいて、 前記支持円板（１７）は、外側の周面に円錐台面（１８）が設けられ、前記円
   錐台面（１８）は、前記リング（８）の内側の周面において前記リング（８）に
   設けられた逆向きに対向する円錐台面に当接していることを特徴とする鋳造ロー
   ラ。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項に記載の鋳造ローラにおいて
   、 前記支持円板（１７）を該鋳造ローラの長手方向に位置調整するための、該支
   持円板（１７）の外周付近に配設される複数のボルト（２０）を備え、前記支持
   円板（１７）は、これらのボルト（２０）によって前記コア（１）に対して位置
   調整可能とされていることを特徴とする鋳造ローラ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の鋳造ローラにおいて、 複数の前記ボルト（２０）は、前記コア（１）に設けられた複数の止まり穴（
   １９）に螺合されていることを特徴とする鋳造ローラ。
6. 【請求項６】 請求項１から３のいずれか１項に記載の鋳造ローラにおいて
   、 前記支持円板（１７）は、前記コア（１）に対し、該鋳造ローラの長手方向に
   ナットによって位置調整可能とされていることを特徴とする鋳造ローラ。
7. 【請求項７】 請求項１から３のいずれか１項に記載の鋳造ローラにおいて
   、 前記支持円板（１７）は、前記コア（１）に対し、該鋳造ローラの長手方向に
   液圧を用いて位置調整可能とされていることを特徴とする鋳造ローラ。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれか１項に記載の鋳造ローラにおいて
   、 前記リング（８）は、該鋳造ローラの長手方向に、端面の部分から該鋳造ロー
   ラの中央に向かって、最大７５ｍｍ、好ましくは５０ｍｍ、とりわけ３５ｍｍま
   で突出していることを特徴とする鋳造ローラ。
9. 【請求項９】 請求項１から８のいずれか１項に記載の鋳造ローラにおいて
   、 前記外套部（２）は、前記リング（８）と接触しているその端面側終端部（７
   ）において５０ｍｍ以下の厚さを有していることを特徴とする鋳造ローラ。